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1、第七章 建筑节能设计中可再生能源的利用,太阳房,太阳房,太阳房,太阳房,太阳房,主动式太阳房,安装图片,一、项目研发背景太阳能热水器十大症结,不美观 不安全 不可靠 不方便 不舒适 不清洁 不耐寒 不实用 不耐用 不省电,真空管式太阳能热水器占86%,中国太阳能热水器发展现状,国外应用的几个示例,多层住宅（瑞典）,用途：热水和供暖,国外应用的几个示例,联排别墅（德国）,用途：热水和供暖,全屋顶式（平改坡工程）,二、项目简介技术路线,国外应用的几个示例,独立住宅（奥地利）,用途：供应热水,适合在建筑中应用的太阳能热水器,居民住宅 ，瑞典：,适合在建筑中应用的太阳能热水器,墙立面上直流式真空管热水
2、系统,嵌入式（天窗式）,阳台式,分体壁挂式（遮阳罩式）,幕墙式,太阳能光伏发电,光伏发电系统简介,光伏系统由以下三部分组成：太阳电池组件；充、放电控制器、逆变器、测试仪表和计算机监控等电力电子设备和蓄电池或其它蓄能和辅助发电设备。,光伏发电系统简介,光伏发电系统根据使用方式划分为独立发电和并网发电两种形式。 独立发电系统就是光伏系统产生的电仅供自己使用； 并网发电系统就是光伏系统与公共电网相连，光伏发电系统产生的电除自己使用外，还可向公共电网输出。,光伏发电系统简介,独立发电系统示意图,并网发电系统示意图,简单直流光伏水泵系统,大型光伏并网电站,光伏发电系统简介,独立发电系统示意图,并网发电系
3、统示意图,光伏发电系统简介,独立发电系统,并网发电系统,1、光伏建筑结合BIPV（Building Integrated photovoltaic）是把光伏发电系统有机地与建筑物结合在一起，使该建筑物具有直接利用阳光发电的功能。 2、光伏建筑一体化，即是把光伏组件作为建筑物迎光面的一部分（或把光伏组件作为一种特殊的建筑材料，安装在建筑物的迎光面上），使该建筑物具有直接利用阳光发电的功能，并且其外观结构及电气安装均符合相关标准的要求。,43,刚性封装非晶硅薄膜太阳能电池,柔性封装薄膜太阳能电池,光伏与建筑物结合（BIPV）的主要形式,BIPV系统根据安装形式主要分为两种形式：光伏屋顶结构（PV-
4、ROOF）和光伏墙结构（PV-WALL）两种形式。,BAPV,BIPV光伏建筑,屋顶型,不透光型,透光型,窗檐型,幕墙型,屋檐型,光伏与建筑物结合（BIPV）的主要形式,二、光伏与建筑物结合的特点,与建筑相结合的光伏系统，可以作为独立电源供电或者并网的方式供电，而并网发电是当今光伏应用的新趋势。,将现成的平板光伏组件安装在住房或建筑物的屋顶或外墙，引出端经过控制器及逆变器与公共电网相连接，由光伏方阵及电网并联向用户供电，这就形成了户用并网光伏系统。,由于其全部或基本不用蓄电池，造价大大降低，并且除了发电以外还具有调峰、环保和代替某些建材的多种功能，因而是光伏发电步入商业应用并逐步发展成为基本电
5、源之一的重要方式。,二、光伏与建筑物结合的特点,C、由于有光伏方阵 和公共电网同时给负 载供应电力，从而增 加了供电的可靠性。,这类系统与独立光伏系统相比有如下特点。,A、并网系统中光伏方阵所发电力除供给负载外，若有多余，可反馈给电网。在阴雨天或在夜晚，负载可随时由电网供电。因此，光伏系统一般不必配备蓄电池作为储能装置。这样，可以降低系统造价，也可免除维护和定期更换蓄电池的麻烦。,B、独立光伏系统中光伏方阵所发出的有效电能要受蓄电池荷电状态的限制，在蓄电池额定容量充满后，光伏方阵所发出的多余电力就只能白白浪费，而且蓄电池的自放电和充电过程都要损耗部分电能，而并网系统随时可从电网中存取，可以充分
6、利用光伏方阵所发的电能。,光伏与建筑物结合的特点,F、夏季，由于空调、电扇等 设备的开动，形成用电高峰， 而这时也是光伏方阵发电最 多的时期，并网光伏系统可 以对公共电网起到一定的调 峰作用。,D、由于设计并网光伏系统时不必考虑蓄电池的容量，确定光伏方阵的规模就不像确定独立光伏系统那样必须经过严格的优化设计，只要根据负载要求和经费情况经过适当计算就可决定。国外通常家庭户用并网光伏方阵规模为15KWp。,E、并网系统光伏方阵一般安装在闲置的屋顶或阳台上，可以就地供电，不占用土地，适合人口密集的城镇使用。,这类系统还有这些特点,三、光伏建筑一体化的应用领域,目前BIPV的应用主要有大楼帷幕墙或外墙
7、、大楼、停车场的遮阳棚、大楼天井、斜顶式屋顶建筑之屋瓦、大型建筑物屋顶/隔音墙等，个人住宅、商业大楼、学校、医院楼、机场、地铁站站台、公交车站以及大型工厂车间都是BIPV可应用的场所。,光伏建筑一体化的应用领域,大楼的帷幕墙或外墙,多晶硅拱肩玻璃组件,光伏建筑一体化的应用领域,遮阳板,光伏建筑一体化的应用领域,遮阳棚,光伏建筑一体化的应用领域,斜顶式屋顶建筑之屋瓦,光伏建筑一体化的应用领域,大型建筑物应用：太阳方舟- Solar ark（JAPAN）,光伏建筑一体化的应用领域,大型建筑物应用：太阳方舟,太阳方舟全长315m，最高位置（两边）高37.1 米，中央高31.6m，底部宽 13.7m，
8、顶部宽4.3m，重量3000t。方舟由5046 块平板太阳电池组件组成，最大 功率630kW，年发电量53 万kWh,预计每年可以减排95 吨CO2。 方舟可以抵抗34m/s的风速和7 级的地震。方舟使用的是单晶硅太阳电池组件，每块重15kg，长宽厚分别是320mm、895mm、35mm。倾角与水平面成81。6 块太阳电池组件串联为一组，841 组的组件并联。 用了2 个额定功率为300kW 的功率调节装置，其输入电压是270V 的直流电，输出电压是440V 的交流电。,光伏建筑一体化的应用领域,大型建筑物应用：火车站,光伏建筑一体化的应用领域,大型建筑物应用：火车站,光伏建筑一体化的应用领域
9、,大型建筑物应用：深圳国际园林花卉博览园1MWp 并网光伏电站,光伏建筑一体化的应用领域,大型建筑物应用：深圳国际园林花卉博览园1MWp 并网光伏电站,“十五”期间，中国科学院电工研究所承担了国家863 项目 与建筑结合的兆瓦级并网光伏发电关键技术研究课题。,光伏建筑一体化的应用领域,大型建筑物应用：深圳国际园林花卉博览园1MWp 并网光伏电站,在此基础上，由深圳市政府投资，中国科学院电工研究所北京科诺伟业科技有限公司研制建设了深圳国际园林花卉博览园1MWp 并网光伏电站，电站容量为1MW，已于2004 年8 月并网发电。,光伏建筑一体化的应用领域,大型建筑物应用：深圳国际园林花卉博览园1MWp 并网光伏电站,这是目前中国建成的最大光伏并网系统，这是一个低压用户端并网系统，安装在四个建筑的屋顶和一个山坡上。与建筑物结合的太阳能光伏发电系统在我国是新兴的高技术产业，深圳国际园林花卉博览园1MWp 并网光伏电站，填补了我国在兆瓦级并网光伏系统设计和建设上的空白，成为我国在光伏系统与建筑相结合树立了典范，具有良好的示范效果。,BIPV应用实例,太阳能并网屋顶系统,风电建筑一体化,
